对“双碳”目标下天然气与新能源融合共进的探究
作者：天然气咨询 时间：2024-12-20
在“双碳”目标驱动下 ，我国已迈入现代能源体系构建新征程 ，能源结构正加速向多元、清洁、低碳的偏向转型 ，现代能源体系迎来飞速生长。天然气作为一种清洁低碳高效的化石能源 ，是构建现代能源体系的中坚力量 ，在能源系统转型历程中作为新能源的“同伴能源”发挥重要作用。本文旨在探讨天然气与新能源的融合生长路径 ，期望能够推动天然气与新能源工业的协同生长。
一、中国能源转型趋势
“双碳”目标提出后 ，我国能源结构正向清洁、低碳转型 ，随着电气化进程的推进 ，新能源在能源体系中的占比将不绝攀升。凭据中国电力企业联合会宣布的《2024年三季度全国电力供需形势剖析预测报告》 ，截至2024年9月底 ，全国全口径发电装机容量31.6亿千瓦 ，同比增长14.1% ，其中 ，非化石能源发电装机占总装机容量比重抵达56.5% ，非化石能源占能源消费总量比重提升至18.9%左右 ，终端电力消费比重连续提高。
天然气以低碳、高效、灵活等特性成为国家推动清洁低碳战略的要害支撑 ，承载保供减排的双重使命。凭据中石油测算 ，预计2040年以前天然气消费将坚持增长态势 ，2040年左右天然气消费达峰 ，峰值约6500亿方 ，天然气需求仍将坚持稳步提升。
天然气与新能源融合共进是替代煤炭、包管能源供应稳定的重要选项。未来 ，随着非化石能源占比的提升 ，天然气在一次能源结构转型与终端用能“电气化”水平提升历程中 ，将发挥提升能源质量、稳定电力输出、增进多能融合等作用。
二、“气+新能源”融合生长路径
“气+新能源”融合生长是指通过天然气与种种能源互补 ，开拓简单能源产品无法高效开发的潜在市场 ，主要包括天然气调峰发电、天然气热电联产以及天然气制氢。
（一）天然气调峰发电
天然气发电运行灵活、启停时间短、爬坡速率快、调理性能精彩 ，是为风电、光伏发电等新能源电力提供调峰效劳的主要来源之一。在构建现代能源体系历程中 ，天然气发电调峰在提高海内电网运行宁静性和可靠性中发挥至关重要的作用。在调峰发电领域 ，风力发电和光伏发电具有间歇性、随机性和强烈的波动性 ，天然气发电灵活性高 ，碳排放强度仅为煤电的一半左右。未来 ，随着碳排放监管日趋严格 ，气电和煤电的价格差别会逐渐缩小 ，加上气电在投资、占地、用水等方面的优势 ，气电生长有更大的市场空间 ，预计2030年发电用气量将抵达900亿方 ，并于2040年前后抵达岑岭 ，约1200亿方 ，因此气电融合成为最佳途径。
（二）天然气热电联产
天然气热电联产是一种将天然气转化为电能和热能的技术 ，是我国目前综合利用效率最高且环保低碳的能源利用方法。天然气热电联产的原理是将天然气直接燃烧 ，利用燃气发电机发电 ，同时利用废热进行供热 ，这项技术可以在高效利用能源的同时 ，减少能源浪费和情况污染。天然气热电联产极大地提高了能源利用率 ，在燃烧同等热值燃料的情况下 ，损失不到煤电的一半 ，高品质“电”产出率是煤电的157% ，供热量是煤电的83%。预计到2028年 ，中国热电联产规模将达1500亿元 ，随着可再生能源本钱的连续下降和能效技术的进步 ，热电联产市场将展现出强劲的增长势头。
（三）天然气制氢
近年来 ，天然气制氢工业规模不绝扩大 ，具有较大的生长潜力与市场前景。凭据国家能源局科技司宣布的《中国氢能生长报告（2023）》 ，天然气制氢是我国氢气供应主要来源之一 ，2023年中国氢气总产量超3500万吨 ，其中天然气制氢产量占比约为19%。天然气制氢是指利用天然气作为原料 ，通过催化转化反应生产高纯氢气的一种技术 ，主要历程包括天然气与水蒸气在高温和催化剂的作用下 ，生成氢气和二氧化碳 ，这种反应被称为“蒸汽重整反应” ，是目前工业上最常见的制氢技术之一 ，通过碳捕获与封存技术 ，更可减少二氧化碳排放 ，实现低碳制氢。目今已开端形成以京津冀、长三角、珠三角为首的氢能工业集群 ，这些区域在氢能制备、储运、基础设施建设等方面取得了显著进展 ，为天然气制氢工业的生长提供了有力支撑。
三、保存问题及建议
在目今能源结构加速转型的大配景下 ，天然气与新能源的融合生长迎来重大机缘 ，但还保存诸多制约因素 ，为增进天然气与新能源融合共进 ，笔者提出如下生长建议。
一是完善价格机制。我国天然气进口率连续多年高于40% ，海内天然气价格受国际气价波动愈发显著 ，导致由天然气加入转化后的清洁能源价格高居不下 ；天然气发电、制氢设备的建设本钱较高 ，专业设备的采购装置、配套设施的建设运行均需投入大宗资金。为合理弥补本钱 ，建议加速完善天然气与新能源融合生长的价格机制。天然气调峰发电与热电联产方面 ，制定气电联动价格基准 ，适当放宽电力交易市场价格上下限 ，拉大峰谷价差 ，推动原质料本钱向需求侧疏导 ；天然气制氢方面 ，加大氢能工业财务补贴力度 ，支持制氢加氢一体化综合能源站建设 ，勉励天然气低碳制氢 ，积极引入一批有竞争力的制氢企业加入氢能工业高质量生长。
二是优化政策引导。为进一步深化天然气与新能源融合共进 ，政策支撑仍需多措并举。国家生长革新委在《天然气利用治理步伐》指出 ，天然气是一种优质高效、绿色清洁的低碳能源 ，以其灵活高效的特性与新能源协同生长 ，可为加速构建现代能源体系、实现碳达峰、碳中和目标提供有力支撑。建议从政策层面因地制宜勉励优先生长调峰气电、天然气热电联产、天然气制氢等 ，强化跨部分协同 ，立异机制体制 ，引发市场活力 ，助力天然气与新能源多能互补、融合生长。
三是强化技术攻关。目今我国天然气发电和热电联产中燃气轮机和余热接纳技术以及天然气制氢中电解水制氢和自热重整制氢技术研发投入缺乏 ，立异进程缓慢 ，使得天然气与新能源融合生长难以形成强有力的技术支撑。建议加速科技攻关 ，解决目今焦点技术“卡脖子”的现象 ，提高设计制造环节自主性 ，降低维护运行本钱。
未来 ，天然气将在现代能源体系中饰演越发重要的角色 ，为我国实现碳达峰、碳中和目标提供有力支撑。推动天然气和新能源的融合生长 ，应秉持立异、协调、绿色、开放、共享的生长理念 ，聚焦能源行业生长要害性问题 ，优化政策支撑体系 ，强化跨部分协同计划 ，立异机制与体制 ，引发市场活力 ，加速天然气和新能源融合生长向专业化、市场化、规� ；蚵踅�。
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